煤矿北采区煤层瓦斯抽放系统工程设计Word文档下载推荐.docx

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5．中华人民共和国行业标准《煤炭工业给水排水设计规范》（MT/T5014-96）；

6．中华人民共和国国家标准《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）；

7．《煤矿安全规程》；

8．乌东煤矿提供的其它地质资料和实测资料。

四、设计的指导思想

1.在符合有关规程、规范及设计标准且满足使用的前提下，尽可能降低成本，节省工程投资；

2.尽量利用原有的巷道、已有的土地，不占用良田，不增加开拓费用；

3.设备、管材选型留有余地，能满足矿井达到设计能力时的抽放瓦斯量的需求；

4.采用的工艺技术具有先进性，且符合矿井实际。

五、设计的主要内容

本次设计主要包括《瓦斯抽放系统工程设计说明书》、《瓦斯抽放系统工程主要设备和材料清册》、《瓦斯抽放系统工程设计预算书》和瓦斯抽放工程图纸等四部分。

设计说明只做原则性的简要说明，施工图纸则是本次设计工作的重点，作为瓦斯抽放工程的主要依据。

设计的具体内容为：

1．乌东煤矿瓦斯赋存情况、抽放瓦斯的可行性及必要性、抽放瓦斯方法的确定、抽放瓦斯量预计等；

2．地面永久抽放瓦斯泵房土建工程设计；

3．瓦斯抽放管网、抽放瓦斯钻场与钻孔参数设计；

4．抽放瓦斯系统的设备、仪器、仪表及附属装置选型及安装设计；

5．地面抽放瓦斯泵站总平面布置、供电、给排水、通讯及安全监测辅助设施；

6．抽放瓦斯管理及安全措施；

7．主要设备、材料清册；

8．工程投资概算；

9．安装及施工图纸绘制。

1井田概况

1.1交通位置

井田位于乌鲁木齐东北部，距乌鲁木齐市34km，北距米东区13km，行政区划隶属乌鲁木齐市东山区。

地理坐标：

东经：

87°

40′53″～87°

47′57″；

北纬：

43°

53′06″～43°

56′30″。

铁路方面在碱沟、铁厂沟均有铁路专用线与兰新线接轨，通过铁路可直达鸿雁池电厂、玛纳斯电厂、石河子市、库尔勒市、区外甘肃酒泉等。

公路方面有沥青路与乌（乌鲁木齐）～奇（奇台）公路（216国道）相接，并与吐～乌～大（吐鲁番～乌鲁木齐～大黄山）高等级公路相接，交通十分方便。

矿井交通位置见图1-1。

图1-1乌东煤矿位置示意图

1.2地形地貌

井田位于准噶尔盆地南缘，属博格达北麓的山前丘陵带，地势南高北低，地表标高+739.2～+934.0m，最大相对高差130m，一般高差为60m。

小型沟谷纵横交错，大型沟谷以南北走向为主，区内地层出露甚少，大部分为第四系黄土及亚砂土覆盖。

由于区内煤炭开采历史悠久，因此形成的采空区地表塌陷坑多有发育，据粗略统计平均每百米一个塌陷，每200m一个矿井井口。

因此区内地貌最大特征，就是千疮百孔，地表植被稀少。

区内水系的发育受南部山岳的控制，主要沟谷自西向东有八道湾河、碱沟、芦草沟、铁厂沟，均发源于博格达山北麓，补给主要为雨雪洪水及泉水。

目前，井田内的几条沟基本干枯，只在每年冰雪融化时有一定量的水，雨季有时发洪水。

1.3气象及地震

井田位于准噶尔盆地南缘，南邻博格达山，顶峰长年积雪，北靠戈壁，属大陆性干旱～半干旱气候，但由于气候垂直分带的制约，形成的小气候也常波及本区。

据米泉市气象站资料，历年月平均气温最高27℃，最低-18.8℃，最高极值41.9℃，最低极值-31.8℃，日温差在10℃以上，年温差在50℃以上，最大达70℃。

年降雨量一般在141.2～276mm，日最大降雨量54.6mm，而蒸发量却高达1931～2448.4mm以上。

10月开始冰冻，翌年3月解冻，冰冻期长达6个月，冻土深度100～120cm，最大达130cm，积雪厚度最大34cm。

风力不大，最小风速为0.7m/s，最大18m/s，多出现在12月份，风向以北西～南东为最多。

井田位于准噶尔盆地南缘地震带上，地震活动较为频繁，据新疆地震局发布的资料，自1934年以来，邻近区域已发生大于Ms4.7级的中强震6次，小的地震经常发生，本区是新疆地震多发区之一，其地震动峰值加速度为0.20g，地震抗震设防烈度为8度。

1.4地质构造

井田位于准南煤田东南段，区域内发育有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系及第三系、第四系地层。

井田内出露地层分布于八道湾向斜的南、北两翼，原铁厂沟煤矿位于八道湾向斜北翼（七道湾背斜南翼），原碱沟、原小红沟、原大洪沟煤矿位于八道湾向斜南翼。

井田内出露地层由老至新有：

侏罗系下统三工河组（J1s）、侏罗系中统西山窑组（J2x）、头屯河组（J2t）和第四系（Q），侏罗系中统头屯河组构成了八道湾向斜的核部地层。

八道湾向斜南、北两翼，八道湾向斜在井田中部通过，轴向30～65°

，轴面南倾。

向斜南翼为一向北北东倾斜的陡倾斜单斜，倾角83～89°

，东部倾角略缓于西部。

向斜北翼为一向南东倾斜的单斜构造，倾角东缓西陡，倾角43～51°

。

沿八道湾向斜轴一线发育一组北西向具右旋扭动的平推断层，以及与之派生的北东向走向逆断层（f3-1、f3-2、f3-3、f3-4、f3-5、f3-6、f3-8）。

对井田有直接影响的断层有三条（f3-4、f3-5、f3-6），其余断层对井田影响不大。

平推断层以400～800m间距呈北东东向雁行排列，走向长150～300m，个别长达1km左右。

井田断层特征见表1-1。

表1-1井田断层特征表

断层

编号

位置

走向长

（m）

性质

走向

倾向、倾角

断距

备注

f3-1

14与15线之间，向斜轴北侧

100

逆冲断层

245°

155°

60°

60

对井田无影响

f3-2

L17线南端，向斜轴部

300

平推断层

335°

61°

15

f3-3

L18线南端，向斜轴处

150

220°

310°

65°

30

f3-4

向斜北侧，19-22线处

500

逆断层

53°

323°

52°

～69°

42

对井田有影响

f3-5

19线南部

1100

30°

～325°

235°

81°

平推最大

f3-6

22-23线南部

1000

67°

平推40

f3-8

L24与25线间的向斜南翼

320°

230°

-235°

～58°

20

1.5煤层

北采区主要开采八道湾向斜北翼煤层，含煤地层是中侏罗统的西山窑组，地层总厚度762.65m。

含煤层数多，共47个层（号）计50层（组），煤层总厚164.29m，含煤系数21.54%，按煤层有益厚度132.15m计，含煤系数为17.33%。

可采煤层有B39、B37、B36、B32-33、B31、B30-1、B28-29、B24-27、B20、B19、B18、B17、B16、B15、B14-2、B14-1、B14、B13、B12、B9、B8、B6-1、B5-6、B3-4、B1-2等计25个层（组）。

煤层总厚141.73m，有益厚度115.41m，其中：

主要可采煤层有B32-33、B31、B24-27、B20、B19、B18、B17、B16、B15、B14-1、B9、B8、B6-1、B5-6、B3-4、B1-2等计16个层（组），煤层总厚122.60m，有益厚度102.56m，可采厚度100.18m，可采煤层总厚占全区煤层总厚的74.62%。

主要开采B1-2号煤层和B3-6号煤层。

（1）B1-2号煤层：

俗称南大槽，上距B3-4号煤48.59～85.67m，平均75.09m，层间距西大东小，但变化不大。

在穿过本煤层的84个钻孔中，17个孔未见顶板，全部可采，为稳定的巨厚煤层。

煤层总厚12.02～52.31m，平均总厚28.47m，有益厚度11.79～39.26m，平均27.14m，可采厚度27.06m，煤层厚度由西向东增厚，规律明显。

煤层结构从简单到复杂，含夹矸0～17层，西部结构较简单，含夹矸1～5层，东部复杂，含夹矸7～10层。

单层矸石厚度一般较小，在0.50m以内，夹矸的总厚一般1～3m，个别较大的有12m（据21-08孔资料）。

该煤层有煤类单一，煤质变化简单，属全区可采的稳定型巨厚煤层。

（2）B3-6号煤层：

俗称北大槽，为巨厚煤层，煤层厚度大，结构复杂，层位厚度均稳定，总厚27.88m，有益厚度19.43m，向东部厚度增大，规律明显。

煤层组合独具特征，是区内良好的标志层，根据煤层组合特征可划分两个分层：

a.B3-4号煤层：

上距B5-6号煤层0.35～21.45m，平均5.00m，层间距是西大东小。

在穿过本煤层的72个钻孔中，L20-04孔为采空区，23-16孔未见顶板，红2孔厚度0.97m，不可采，西界的14线不可采，14-02孔尖灭。

煤层总厚0～7.63m，平均厚度3.76m，有益厚度0～7.06m，平均3.50m。

如果除西部不可采区段则可采厚度3.76m，煤层厚度是东厚西薄直到不可采、尖灭，煤层结构简单到复杂，最多夹矸5层，单层厚度在0.30m以内。

b.B5-6号煤层：

上距B6-1号煤层0.49～44.60m，平均是12.65m，层间距由西向东逐渐缩小，至23线时，则与42号煤层的间距多在1.00m以内，进而组合在一起，规律性明显。

在穿过本煤层的68个钻孔中，全部可采（另有7个钻孔打穿其中一层煤），为稳定的巨厚煤层。

煤层总厚度13.10～26.10m，平均19.63m，有益厚度9.79～21.78m，平均16.20m，可采厚度15.94m。

煤层稳定，层位连续性好，厚度由西而东增厚，煤层结构从简单到复杂，含夹矸2～15层，一般5～8层，单层夹矸厚度偏小，一般在0.30m以内。

B5-6与B3-4号煤之间为灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩，厚度0.26～8.20m，平均2.00m，20～24线两层间距多在2.00～6.00m，分层清楚，西部两层间距均在1.00m以内，15-06孔仅为0.26m，L18-03孔则不能分层。

B5-6与B3-4号煤层厚度相差不大，均在6.00～9.00m之间，夹矸特征近似，含夹矸0～7层，一般1～3层，单层夹矸厚度不大，多在0.30m以内，仅少数超过1m。